多核平台下一种新的实时调度模型

针对当前嵌入式多核平台下的实时调度模型没有考虑实时周期任务之间的制约关系这一不足,提出了一种能够描述实时周期任务之间存在简单制约关系的任务时序图(TTOG)模型,该模型不仅能体现任务实时性需求,还能反映周期任务之间的依赖关系.根据该模型,提出了一种剩余执行时间越短越优先(RETSF)的调度方法.该方法将根据某个周期任务距离时限的剩余执行时间动态地调整调度方案,与先来先服务(FCFS)算法相比较,在提高系统利用率,以及降低时限丢失率方面有很大改善.     

WebitOS中动态优先级调度机制及EDF算法的实现

在实时系统中,相对于静态优先级调度机制而言,动态优先级调度机制因其可以为每个任务的各个作业设置不同的绝对时限而更好地反映了实时系统对于所调度的各个任务的时限要求.基于最早时限优先(earliest-deadline-first EDF)算法的高可调度利用率,在WebitOS实时操作系统中设计并实现了动态优先级调度机制,并且提出了一种早期丢弃规则.实验结果表明,该规则提高了EDF算法在超载情况下的整体调度性能.     

RM算法中减少抢占开销的任务微调算法

在基于嵌入式实时操作系统的实时应用中,由于任务抢占导致的切换开销对于整个系统是不可忽略的.提出了一种减少抢占发生的RM任务微调算法,通过对固定优先级调度抢占行为可推迟时间的量化分析,推导出受低优先级任务阻塞而造成的受阻任务集,以及在任意抢占时刻,推迟高优先级实时任务执行避免抢占发生的判定条件.仿真实验表明该算法在保证可调度任务集中所有任务满足时限约束的前提下,延迟高优先级任务的执行,减少抢占发生次数,通过减少抢占开销提高RM算法在实际应用中的可调度利用率.     

多处理器混合实时任务调度

比例公平调度PFair(Proportionate-Fair)算法和边界公平调度BFair(Boundary-fair)是多处理器系统上周期性实时任务的最佳全局调度方法,但在实际的实时系统中,实时任务往往是周期任务和非周期任务混合的任务系统,在研究PFair和BFair调度算法的基础上,提出了基于服务器思想的公平调度方案,实现了对混合实时任务的调度,同时保证了任务公平地使用共享资源,使得公平调度算法适用于多处理器系统中的混合实时任务调度,扩展了其适用范围。     

现场硬实时网络调度算法研究

研究了实时任务死线不大于其周期的任务集调度条件与硬实时网络调度算法约束条件，论证了计算时间复杂度，并将单调死线调度方法直接用于非周期任务调度．最后对调度算法的可调度性进行了严格测试．     

基于模糊反馈的网络控制系统分层调度策略

针对基于工业以太网的网络控制系统中控制回路数据、非实时数据和紧急数据共享有限优先队列和网络带宽的特点,综合考虑了控制回路的控制性能要求和非实时节点的网络服务质量要求,提出了基于模糊反馈的分层调度策略。各控制回路和非实时节点的带宽范围由指定的调度节点定时集中分配。在分配的带宽范围内,控制器节点利用系统误差及其变化动态地设定采样周期和数据优先级,非实时节点利用时延和丢包率动态地调整数据包的长度及优先级。与线性最早时限优先、线性最早时限优先+死区调度策略、线性混合业务调度和线性混合业务调度+死区调度策略的对比仿真实验,验证了该调度策略的有效性。     

多处理机系统的高效实时容错调度算法

在容错调度算法副版本后调度算法的基础上,提出一种高效实时容错调度算法。对于具有容错需求的实时任务而言,由实进容错调度算法所产生的调度可保证在多处理机实时系统中一个处理机失效时,实时任务仍然可在截止时限内完成。在ＥＢＫＣＬ算法中,如何两个实时任务的基版本分配在不同的处理机Ｐｉ和Ｐｊ上,且这两个实时任务的副版本被调度到同一个处理机Ｐ’上,则两个副版本之间允许有时间上的重叠。     

分布式系统的实时容错任务调度算法设计

提出一种分布式实时容错调度算法,并研究了该算法的时间复杂度,这种容错调度算法称为“副版本后调度（ＢＫＣＬ）算法”,该实时容错调度算法可以同时调度具有容错需求的实时任务和无容错需求的实时任务,所产生的调度可保证在分布式系统中一个节点机失效的情况下,具有容错需求的实时任务仍然可在截止时限内完成。     

Linux下的实时调度算法

Linux实现了实时进程的概念,但并没有提供有效的任务调度支持;另一方面,RM和EDF等传统的优先级调度算法在实时系统中已经得到广泛应用,但它们对于确定优先级所采用的标准比较简单和片面,容易导致紧急型任务的截止期限不能被满足或系统资源不能被充分利用。基于RM和EDF,文中提出了一种新的实时调度算法SBRD,它的优先级根据重要性和紧急性两个重要因素共同确定。实验表明,与RM和EDF相比,SBRD兼具二者的优点,在保证重要任务顺利执行的前提下,优先执行紧急型任务,以满足更多的任务,更充分的利用CPU资源;与原Linux的实时调度相比,SBRD能更有效的调度实时任务。     

多功能车辆总线事件仲裁实时调度算法

针对列车通信采用多功能车辆总线(multifunction vehicle bus,MVB)网络传输数据的实时性要求,提出一种动态优先级时间片轮询算法.该算法根据非周期数据的优先级进行仲裁调度,通过优化算法复杂度、减小数据等待延时和阻塞延时,解决了MVB网络实时性的问题.并对MVB总线非周期数据的实时性、公平性等进行仿真分析,结果表明,该算法能提高MVB总线非周期数据传输的实时性与公平性,可满足列车通信网络标准ICE61375-1对实时性的要求.     

液压机控制系统的多任务可调度性研究

针对嵌入式控制系统,通过液压机控制系统的设计与仿真,提出了控制与调度协同设计方法。首先,分析液压机控制系统功能和性能需求,研究了实时系统的选择和控制任务划分对嵌入式控制系统性能的影响;接着分析固定优先级算法、单调速率算法、最短时间限优先算法及抖动控制;最后,采用Matllab/Simulink和Truetime工具箱,通过调整任务划分、模型及调度算法等,对液压机控制系统的多任务进行仿真验证。仿真结果表明：可以获得最优的调度算法、任务划分及减小的输出抖动,这证明了控制与调度协同设计方法是有效的。     

自适应SR-RM调度算法

在分析RM调度算法的基础上,提出了一种自适应SR RM调度算法,通过跟踪任务的实际执行情况以及处理器的繁忙程度自适应地调整任务的执行周期,使任务得到较合理的调度,达到理想的服务响应时间,以提高系统的实时性;同时监视和预测环境的变化是否造成不可调度任务集,通过自动调节任务的执行周期来减少不可调度任务集的发生,提高系统的可靠性·通过仿真实验,证明SR RM能得到较小的任务调度错失率、较高的可调度利用率和实时性能·     

改进的最低松弛度优先周期任务调度算法

最小松弛度优先LLF(Least Laxity First)调度算法结合任务执行的缓急程度来给任务分配优先级,任务的松弛度越小,越需要尽快执行.然而,当多个任务松弛度值接近时,算法造成任务之间的频繁切换或颠簸现象,增大了系统因调度引起的开销,限制了调度算法的实际应用.寻找合理的任务执行时间片,对最低松弛度优先调度算法进行改进,一直是研究的热点.该文在深入研究周期任务特点的基础上,给出了最少切换次数的最低松弛度优先调度算法.仿真实验表明,算法是有效的.     

面向Deadline约束的网格QoS任务调度

根据调度算法中对QoS的匹配需求,提出了一种基于QoS优先级分组的网格任务调度思想,并且在此基础上引入任务的Deadline约束,综合考虑任务的可接受率以及系统的makespan性能,提出一种面向Dead-line约束的网格任务调度策略QD-Sufferage.实验表明,该算法在makespan、吞吐率等方面的综合性能较以往的算法有较大的提高.     

基于模糊最早价值时间优先的动态调度算法

实时控制系统调度中,最早截止时间优先（EDF）算法在超载时会造成系统控制性能急剧下降且严重影响了系统的稳定性,限制了其应用。为此,本文提出了模糊最早价值时间优先（FEVF）的调度方法。该算法基于模糊思想,构造了任务截止期的模糊隶属度函数,并根据任务的在线执行情况对任务进行价值度评价,从而动态地获得任务的价值时间,价值时间越早,任务的优先级越高。仿真结果表明,FEVF算法调度下系统的稳定性能在一定重载下保持较好的状态,可实现大范围负载内的优雅降级,使系统不致突然出现失效或崩溃。     

一种新型的MVB非周期信息优化调度策略

多功能车辆总线(MVB)是列车上通用的内部通信网络总线,对实时性有较高要求.通过分析MVB非周期信息的通信机制和调度策略,针对非周期信息存在仲裁延时的状况,提出了一种新的非周期信息调度策略,避免了仲裁过程.并将设备优先级加入信息模型中,保证紧急非周期信息的优先发送.案例仿真计算分析表明,所提调度策略能有效提高网络总线的实时性,在不同设备数的条件下优势明显.与其他方法比较,在同设备多待发信息的情况下可以有效减小信息的最大响应时间,保证非周期信息的实时性.     

基于时间触发和事件触发的混合实时任务两级调度策略研究

针对混合实时任务应用, 提出一种两级结构调度策略：对周期性实时任务采用时间触发, 非周期性实时任务则采用事件触发．先建立任务模型并定义相关概念, 然后给出调度策略的架构, 并对调度算法、可调度性、抖动、时标间隔及调度策略优化等进行深入研究．结合Windows CE.NET进行了调度策略实验验证, 结果表明, 该方法能提高混合实时任务的确定性, 减小抖动．最后, 讨论了时标间隔与处理器利用率及时标间隔与周期分辨率的关系．     

一个基于RM的弱硬实时调度算法

在定义弱硬实时系统周期任务模型的基础上,提出基于RM调度策略的弱硬实时调度算法PV-RM.PV-RM调度算法在对任务的未来行为进行预测的基础上,通过将任务在抢占段和让步段之间切换,动态调整任务的优先级以反映紧迫程度.在系统过载时,PV-RM调度算法按照任务的初始优先级,为重要的任务提供满足其弱硬实时约束的服务,为其他任务提供尽力而为的服务.给出了PV-RM调度算法的可调度性分析及可调度判定不等式,并通过示例分析说明了该算法的有效性.     

实时任务的选择性压缩

实时任务的动态调度仍然是一个值得研究的问题,特别是在一些新的应用背景下.当一个实时系统已经处于满负荷运行,而又有新任务需要插入或老任务需要加速时,就要有老任务降速(受压)以出让带宽.即使如此,什么时刻能开始这一调整是一个关键问题.关于这一调整时刻的计算,现有研究成果都只是基于一个受压任务给出的.基于EDF(Earlie...     

Broadcast Scheduling Strategy Based on the Priority of Real-Time Data in a Mobile Environment

Data broadcast is an important data dissemination approach in mobile environment. On broadcast channel, scalability and efficiency of data transmission are satisfied. In a mobile environment, there exists a kind of real-time database application in which both the transactions and data can have their timing constraints and priorities of different levels. In order to meet the requirement of real-time data disseminating and retrieving, a broadcast scheduling strategy HPF-ED F (Highest Priority First with Earlier Deadline and Frequency) is proposed under the BoD (Broadcast on Demand) model. Using the strategy, data items are scheduled according to their priority the transaction imposed on them or system set for them. The strategy also considers other characteristics of data items such as deadline and popularity of data. The extensive simulation experiments have been conducted to evaluate the performance of the proposed algorithm. Results show that it can achieve excellent performance compared with existing